UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRIDESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA DE TELECOMUNICACIÓN

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA TELEMÁTICA

DESPLIEGUE DE UNA NUBE DE COMPUTACIÓN PRIVADA OPENSTACK EN UN ENTORNO ACADÉMICO

LU I S M A N U E L G U I J A R R O V E R D U R A

L E G A N É S , 1 2 D E J U N I O D E 2 0 1 4

ÍndiceMotivación del Proyecto Fin de Carrera

Propósito del Proyecto Fin de Carrera

Estado del arte

Elección de plataforma cloud IaaS

La plataforma OpenStack

Diseño e implantación de la nube OpenStack

Administración/Uso del cloud y Caso práctico

Conclusiones y Trabajo futuro

Preguntas

2

Motivación del Proyecto Fin de Carrera

3

Necesidades de computación en medianas y grandes empresas

Potencia de procesamiento

Capacidad de almacenamiento

Servicios software

Heterogeneidad dispositivos

Nuevos desafíos

Seguridad

Escalabilidad

Privacidad…

4

Propósito del Proyecto Fin de Carrera

5

Necesidades de computación en el Departamento de Ingeniería Telemática

Decenas de proyectos de investigación

Cantidad limitada de recursos hardware

Asignación de los recursos de la mejor manera posible

Compartición de recursos

Monitorización del correcto uso de los recursos asignados

6

Estado del arte

7

Tipos de arquitecturas utilizadasCentros de Procesamiento de

Datos (CPD)

Grid computing

Cloud computing

8

Tipos de arquitecturas utilizadas

9

Arquitectura Características Ventajas Inconvenientes

CPD Concentración de mainframesy sus redes de comunicación en una única ubicación

Gran potencia de cómputo Segura Veloz en la transmisión de datos

Arquitectura muy rígida Difícilmente escalable Caros de gestionar y mantener

Grid computing Conjunto heterogéneo de recursos colectivos distribuidos geográficamente

Flexible Escalable

Merma de la seguridad Pérdida de rendimiento

Cloud computing Sistema que permite ofrecer servicios de computación a través de Internet (IaaS, Infraestructura como Servicio)

Flexible Escalable Segura Económica

Dependencia de la disponibilidad de acceso a Internet

Plataformas cloud IaaS

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Plataforma Licencia API

Amazon Web Services (AWS) Propietaria Propia

vCloud Propietaria Propia, compatible con AWS

Eucalyptus Propietaria+

BSD, GPL v3

Propia, compatible con AWS

OpenNebula Apache v2.0 Propia, compatible con AWS y vCloud

CloudStack Apache v2.0 Propia, compatible con AWS

OpenStack Apache v2.0 Propia, compatible con AWS

Elección de plataforma cloud IaaS

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¿Por qué software libre?

A pesar de encontrar excelentes soluciones comerciales en el mercado, se ha elegido una plataforma basada en software libre:Se posee una independencia tecnológica del proveedor de la plataforma.Se tienen un control total sobre la infraestructura física donde se despliega la nube de computación.No hay que afrontar el pago de licencias de uso (adquisición o renovación).

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¿Por qué OpenStack?

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La plataforma OpenStack

14

Conjunto de servicios OpenStack

15

Servicio Proyecto Descripción

Dashboard Horizon Provee un portal web para interactuar con los servicios OpenStack

Compute Nova Gestiona el ciclo de vida completo de las máquinas virtuales

Image Glance Almacena y recupera imágenes de disco de sistemas operativos

Block Storage Cinder Provee almacenamiento persistente a las instancias en curso

Networking Neutron Ofrece conectividad de red a las máquinas virtuales

Orchestration Heat Despliega recursos en la nube de manera autónoma por medio de templates

Telemetry Ceilometer Monitoriza el uso de los recursos OpenStack desplegados en la nube

Identity Keystone Ofrece un servicio de autenticación y autorización a los demás servicios OpenStack

Object Storage Swift Proporciona almacenamiento de datos sin estructura

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Arquitectura conceptual de OpenStackHorizon

DASHBOARD

HeatORCHESTRATION

NeutronNETWORKING

CinderBLOCK STORAGE

NovaCOMPUTE

GlanceIMAGE

SwiftOBJECT STORAGE

CeilometerTELEMETRY

KeystoneIDENTITY

MV

Interfaz web

Conectividad de red

ImágenesVolúmenes

Provisiona

Monitorización

Autorización y autenticación

Almacenamiento

Orquesta el cloud

Diseño e implantación de la nube OpenStack

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Arquitectura física desplegadaNodo de control “cloud”

IdentityImage

ComputeDashboard

Block StorageNetworking

OrchestrationTelemetry

Nodo de red “network”

Networking

Nodo de computación“c01”

ComputeNetworkingTelemetry

Red interna

Red externa Red externa

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Nodo de computación“c15”

ComputeNetworkingTelemetry

Proceso de implantación de la arquitectura física propuesta

Implantación y pruebas de la infraestructura propuesta sobre OpenStack Grizzly (Debian 7.0).

Desarrollo de un script configurador de nodos de computación de manera

desatendida.

Implantación de la infraestructura propuesta sobre OpenStack Havana

(Debian 7.0).

Implantación y pruebas de la infraestructura propuesta sobre

OpenStack Havana (Ubuntu 12.04 LTS).Desarrollo del template del caso

práctico.

19

Administración/Uso del cloud

yCaso práctico

20

Caso práctico

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Máquina Virtual 1

Conjunto de URL 1

Servidor de configuración

Plataforma OpenStack

Plantilla de la pila

Máquina Virtual MySQL

Conclusionesy

Trabajo futuro

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ConclusionesLas organizaciones poseen diferentes posibilidades de enfrentarse al incremento de lademanda de computación o a la necesidad de mejorar la eficiencia del uso de sus recursoshardware propios.

Dentro del mercado de los clouds IaaS existen numerosas alternativas, tanto privativas comode código abierto.Adaptar la arquitectura elegida a las necesidades de la propia organización.

En el caso particular de este PFC, la implantación de la plataforma OpenStack puedeconsiderarse un éxito.Se ofrece al usuario final una gran cantidad de servicios (procesamiento, almacenamiento,

capacidades de red…).Plataforma segura, escalable, flexible y fácil de usar por el usuario final.

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Trabajo futuro

Evaluar el funcionamiento del servicio Telemetry.

Instalar y probar la funcionalidad del servicio Object Storage.

Actualizar la plataforma con nuevas releases cuando estás incorporen servicios útiles.

Plataforma de alta disponibilidad.

Repositorio de templates.

Evaluar otras nubes de computación IaaS:De carácter privativo, como AWS o vCloud.Open source, como Eucalyptus, OpenNebula o CloudStack.

24

Preguntas

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